15.01.2026 • Plasma

„Physik kann Chemie in der Landwirtschaft ersetzen“

WIR-Forschungsprojekt Physics for Food wurde Ende 2025 mit einer Abschlussveranstaltung erfolgreich beendet.

Das vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) geförderte WIR-Projekt Physics for Food ist nach achtjähriger Laufzeit erfolgreich abgeschlossen. Auf der Abschlussveranstaltung in Neubrandenburg stellten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sowie Projektverantwortliche zentrale Erkenntnisse und konkrete Transferansätze vor. Das Projekt wurde initiiert von der Hochschule Neubrandenburg und dem Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie.

Forschende des Leibniz-INP betrachten das am 19.11.2025 in Neubrandenburg veröffentlichte Magazin „The Physics for Food Story“

Lupinensamen während der Behandlung in einem Plasma-Reaktor. Die physikalische Methode reduziert samenbürtige Erreger und unterstützt eine nachhaltige Pflanzenproduktion.

Ziel des Verbunds war es, physikalische Verfahren für eine nachhaltige Lebensmittelwertschöpfung zu entwickeln – von der Saatgutbehandlung über Anbausysteme, Lagerung und Verarbeitung bis hin zu Konzepten für moderne Gewächshäuser und umweltfreundliche Wasserkreisläufe.

Die vorgestellten Ergebnisse zeigen, wie physikalische Verfahren Qualität sichern, Ressourcen einsparen und neue Wege für eine nachhaltige Lebensmittelproduktion eröffnen:

Saatgutgesundheit und Ertragssicherung: Plasmabehandlungen reduzierten krankheitsverursachende Erreger auf Saatgut ebenso wirkungsvoll wie chemische Beizen. In Feldversuchen stieg nach der Behandlung der Feldaufgang von Wintergerste um 10 – 40 %, der Kornertrag erhöhte sich um rund fünf Prozent. Zudem wurde im Oktober 2025 ein am INP entwickeltes Verfahren zur Dekontamination als europäisches Patent erteilt.

Physikbasierter Pflanzenschutz im Feld: Es zeigte sich, dass Plasmaverfahren als Baustein im integrierten Pflanzenschutz eingesetzt werden können. Sie tragen dazu bei, Pflanzenwachstum zu fördern und Stress zu reduzieren. Feldstudien belegten Unterschiede im Blattbefall und im Ertrag einzelner Varianten, was Hinweise auf stabile Anwendungen in der Praxis liefert.

Schutz von Lagergetreide und alternative Verfahren zur Schädlingsbekämpfung: Schimmelpilze und Schadinsekten wie der Kornkäfer wurden mithilfe von Plasma im Labor inaktiviert. Darauf aufbauend entstanden ein Förderband, auf dem das Korn direkt mit Plasma behandelt werden kann sowie eine Variante für den Einsatz von plasmabehandelter Luft in Silos. In einem realen Praxisversuch mit einem 30-Tonnen-Getreidesilo konnten die Behandlungsparameter optimiert werden. Landwirte und Landwirtinnen zeigen großes Interesse an chemiefreien Alternativen für die Kornlagerung, was sich in einer hohen Akzeptanz der Technologie widerspiegelt.

Wasseraufbereitung mit physikalischen Methoden: Für die Behandlung von Ab- und Prozesswasser wurden stationäre und mobile Demonstratoren entwickelt — etwa für die Nutzung in der Lebensmittelindustrie und im landwirtschaftlichen Feld. Die Kombination aus Filtration, Ultraschall, Ozon, UV und Plasma erwies sich als wirkungsvoll zur Reduktion von Schadstoffen und Mikroorganismen. Beispiele stammen aus der Zusammenarbeit mit der Zuckerfabrik Anklam und der Störtebeker Braumanufaktur.

Innovation für moderne Gewächshäuser: Es entstand ein großskaliges hydroponisches System für mehr als dreitausend Pflanzen, in einer Vertical-Farming-Anlage. Dort werden Plasmaverfahren unter produktionsnahen Bedingungen untersucht. Ergebnisse zeigen: Plasmabehandeltes Wasser erreicht hygienische Standards vergleichbar mit konventionellen chemischen Mitteln, kann Stickstoffdünger ersetzen und fördert die Pflanzenentwicklung.

Physikalisch erzeugtes Plasma ist chemie- und rückstandsfrei, ressourcenschonend und damit umweltfreundlich. Unter Landwirten und Landwirtinnen besteht nach eigenen Umfragen ein hohes Interesse an neuen physikalischen Methoden. Die Anwendungsnähe und Tauglichkeit zum Transfer in die Wirtschaft standen von Anfang an im Fokus von Physics for Food. Forschung und Entwicklung erfolgten in enger Zusammenarbeit mit Unternehmen.

Das Projekt zeigt, dass interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Wirtschaft zielgerichtete Innovationen ermöglicht. Gleichzeitig wurde im Küstenhinterland eine starke Kompetenz für physikalische Verfahren in der Land- und Ernährungswirtschaft aufgebaut. Dafür stehen unter anderem zwölf weiterführende Verbundprojekte sowie rund dreißig neue regionale und überregionale Kooperationen, die aus dem Bündnis hervorgegangen sind. [INP / dre]

Physics for Food – Innovative physikalische Technologien für Landwirtschaft und Lebensmittelverarbeitung, Leibniz-INP, Greifswald